[发明专利]可选择多个分辨率的透镜扫描系统和方法

说明书

本发明涉及光学扫描系统，更具体地说，涉及提供多个分辨率的技术。

已经知道移动镜扫描系统，其中两个镜子相对于要被扫描的靶目标运动，以把反射的光束导向到传感器。提供用来改变系统的分辨率的一种技术而为了改变透镜不需要一台单独的马达可能是有利的。

按照本发明的一个方面，描述了一个扫描系统，其中把两个透镜安装在一个滑动装置上，该滑动装置位于在两个移动的镜子与光学传感器之间的光路中。把每块镜子安装在一个移动的支架上。该滑动装置在两个对准位置上都是稳定的，对每个透镜有一个对准位置。通过移动其中一个支架使滑动装置移动。当支架朝向透镜滑动装置运动时，一根连杆使得该滑动装置由它当前所在的位置移动到另一个位置。这一系统使得可以采用由移动镜子的同一个马达提供的能量把滑动装置由一个位置移到另一个位置，从而改变分辨率。

按照本发明的另一方面，描述了一种在一个光学扫描系统中用来改变成像分辨率的方法，该系统有固定的光学传感器和移动的支架。一个示例性的方法包括：

把支架移动到在正常扫描区域以外的一个位置；

与连接到一个滑动结构上的滑动连杆接合，该滑动结构可以在多个座落位置之间移动，该滑动结构上安装了多个光学能力不同的透镜，其中，每个所述座落位置使所述透镜中相应的一个位于系统的光学扫描路径中；

由通过支架和滑动连杆的运动提供的驱动力把滑动结构移动到一个座落位置；以及

使支架与滑动连杆脱开接合。

本发明的这些和其他特点和优点将由下面对它的示例性实施例的详细描述变得更清楚，这些实施例如在附图中所示，在附图中：

图1为按照本发明的扫描系统的顶视示意图；

图2为沿着图1的2-2线截取的剖面图；

图3为一个断开的图，示出了透镜滑动装置的弹簧-锁销结构；

图4为在图1的4-4线的方向取的滑动连杆的部分视图；

图5为沿着图4的5-5线截取的剖面图；

图6为沿着图4的6-6线截取的剖面图；

图7为类似于图4的图，但是示出了在它的运动范围的相对端部的杆；

图8为沿着图7的8-8线截取的剖面图；

图9为图1的扫描系统的部分顶视图，示出了在一个致动循环开始时的反射器支架；

图10为沿着图9的10-10线截取的剖面图；

图11为类似于图9的顶视图，示出了接近一个致动循环结束时的反射器支架；

图12为图10的剖面视图，但示出了在较低位置的未与支架挂钩接合的推杆；

图13为图1的扫描系统的顶视图，示出了高分辨率透镜视场；

图14为一个剖面图，示出了安装在图1的扫描系统的托架结构上的滑动结构；

图15为一个示意图，示出了用于图1的扫描系统的一个示例性缆索驱动装置；和

图16为用于图1的扫描系统的一示例性控制系统的原理方框图。

在图1中示出了按照本发明的双分辨率扫描系统50的一个示例性实施例。这一顶视示意图没有示出位于扫描件上方的玻璃台板，所示出的扫描件支承着要被扫描的靶目标。该系统包括一对间隔开的支架滑动杆52、54，这些杆被安装到一个框架结构(未画出)上。这些杆支承着一个扫描支架60和一个镜子支架70，用来沿着这些杆进行滑动，以横过扫描成像区域56。扫描支架60携带着一个细长的光源62，比如一个LED阵列，冷阴极荧光(CCFL)管，或者一根氖灯管。在一个示例性的实施例中，光源为一根CCFL管，9英寸长，具直径为3毫米。在扫描操作过程中对该光源通电，用光线照亮靶目标，由靶目标反射的照明光被反射到也由支架60携带的镜子64上，朝向由反射器支架70携带的镜子系统72。镜子系统72进而使被反射的光通过一个透镜转向朝安装在一个不动的壳体82上的光学传感器80上。在一个示例性的实施例中，传感器为光敏感元件或像素的一个直线CCD阵列。透镜把光聚焦在传感器元件上。

一个缆索/滑轮/马达驱动系统210(图16)使两个支架60和70移动，该驱动系统是技术上已知的。该驱动系统典型地以反射器支架的速率的两倍移动扫描支架。在图15中示出了一个示例性的绳索装置，其中绳索216的端部216A、216B如一般性示出的那样被固定住。把缆索穿进滑轮214、218、220中，并把缆索固定在扫描支架60上。把滑轮214、218安装在相对于扫描框架的固定位置上。滑轮220对于旋转来说是安装在反射器支架70上的一个双重滑轮。这种类型的缆索系统使得以反射器支架的速率的两倍驱动扫描支架。